Waarschijnlijke lekken ontdekt in de kern van de aarde: wat betekent dit voor het leven op aarde?
Hoeveel weten we eigenlijk over de kern van de aarde? Niet genoeg, omdat men dacht dat het verzegeld was. Een onderzoek heeft een heel andere waarheid aan het licht gebracht: hier gaat het over.
Wat is het en welke rol speelt de kern van de aarde?
De kern van de aarde bevindt zich onder de aardmantel en speelt een fundamentele rol voor onze planeet. Het bestaat uit twee delen: het externe deel is vloeibaar en bestaat voornamelijk uit ijzer- en nikkellegeringen, en het interne deel is steviger en bestaat uit ijzer. Als geheel is de kern van fundamenteel belang: de convectieve beweging van de ijzer- en nikkellegeringen genereert elektrische stromen die het magnetische veld produceren dat de planeet omhult en beschermt tegen de schadelijke straling van de ruimte.
Aardbevingen en seismische golven leveren belangrijke informatie op om de interne structuur van de aarde te begrijpen, die werd gevormd in de beginfase van de planeet, toen de meer vaste materialen naar het centrum bewogen en de kern vormden. Tot nu toe is het niet mogelijk geweest om het op andere manieren te bestuderen, maar één onderzoek heeft nieuwe gegevens aan het licht gebracht die zouden kunnen samenvallen met een geleidelijk verlies van de kern, wat tot nu toe niet was aangetoond.
Helium lekt uit de kern van de aarde: het onderzoek
Een team van geochemici van Woods Hole Oceanographic Institution en het California Institute of Technology baseerde zich op eerdere analyseresultaten van oude lavastromen en ontdekte een indrukwekkende concentratie van een isotopen van helium in gesteenten die 62 miljoen jaar oud zijn. Dit zou het meest opvallende bewijs kunnen zijn dat tot nu toe is verkregen over het langzame maar progressieve verlies in de kern van de aarde. Op basis van dit bewijsmateriaal zijn onderzoekers ervan overtuigd dat het helium dat tijdens de vorming van de planeet in de kern vastzat, naar het aardoppervlak wordt gericht.
Omdat het een niet-reactief en zeer licht element is, kan het zich uiterst gemakkelijk van rotsen naar de ruimte verspreiden, zonder zich op de bodem te nestelen. Om deze reden is het op zijn zachtst gezegd een zeldzaam materiaal op het aardoppervlak, maar geologen hebben zich altijd afgevraagd hoeveel helium er in de diepten van de aarde vastzit. Na alle lavastromen die zich gedurende een periode van 4,6 miljard jaar hebben voorgedaan, zou het grootste deel van het helium dat de planeet tijdens haar vroege tijdperken heeft geabsorbeerd, inmiddels moeten zijn verdreven. De basaltlava's, extrusief gesteente van vulkanische oorsprong, aanwezig op Baffin Island in Canada, bevatten echter verhoudingen van isotopen van helium die tot de hoogste ter wereld behoren: dit suggereert volgens geologen dat het geen verontreiniging van de atmosfeer is, maar dat de aanwezigheid van het gas van diep van binnen komt.
Baffineiland, waar waarschijnlijke heliumlekken uit de kern van de aarde werden gevonden
Een paar jaar geleden ontdekte geochemicus Forrest Horton van het Woods Hole Oceanographic Institution de verhoudingen van isotopen van helium die vijftig keer groter zijn dan die in de atmosfeer in olivijnmonsters die zijn teruggevonden op de lavavelden van Baffin. Dezelfde concentratie helium-3 werd ook gevonden op een deel van de IJslandse korst dat zich net boven de "transportband" van de activiteit van de aardmantel bevond, een van de concentrische omhulsels waaruit de aarde bestaat. Omdat hij dit toeval twijfelachtig vond, vroeg Horton zich af of het helium in beide gevallen rechtstreeks uit de mantel uit een oud reservoir kwam.
Blijkbaar kan hun theorie de juiste zijn: door olivijn te verzamelen uit verschillende gebieden van Baffin en aangrenzende eilanden, vond hij de hoogste verhouding van helium-3 tot helium-4 die hij ooit in vulkanisch gesteente had gemeten, meer dan zeventig keer de hoeveelheid ooit waargenomen in de atmosfeer. De analyse van de verhouding van de neon isotopen valt ook samen met de periode van de vorming van de aarde: naar alle waarschijnlijkheid bleven de neon en het helium die in de kern gevangen zaten, daarom afgesloten tijdens de ontwikkelingsfase van de planeet, en ontsnapten vervolgens en drongen in de loop van de tijd door de mantel. De kern van onze planeet is ontoegankelijk en ligt duizenden kilometers diep in vast, heet gesteente, maar de edelgassen die kunnen ontsnappen leveren waardevolle informatie op voor een beter begrip van de oorsprong van de aarde.
Kernlekken van de aarde: zullen ze ons vertellen hoe de aarde is ontstaan?
Argonne National Laboratory/Flickr
Door de verhoudingen van andere isotopen te bestuderen, sloot het team de mogelijkheid uit dat helium veranderd zou kunnen zijn na de uitbarstingen, wat de hypothese verder ondersteunde dat het uit de kern van de aarde komt. "We weten heel weinig over de kern van de aarde, behalve het feit dat deze bestaat", verklaarde Horton.
Deze nieuwe gegevens hebben geleid tot discussies en vergelijkingen onder geologen: als deze theorie zou worden bevestigd, zou het voor het eerst in de geschiedenis mogelijk zijn om de kern van onze planeet te bestuderen. Alleen door toegang te krijgen tot dit onbereikbare gebied zouden we kunnen begrijpen hoe onze planeet werd gevormd. Een ontdekking die de basis legt voor verder onderzoek en inzichten, die kunnen leiden tot onontgonnen paden en antwoorden die nog nooit eerder zijn bereikt.
